或許很多人小時候都會手捧著《十萬個為什么》,遨游在科學的海洋中,但又有多少人能讓兒時的科學夢想成真呢?袁軍就是幸運的一個,當然,這與他不斷向著夢想努力是分不開的。
懷抱夢想 篤定前行
1994年,袁軍懷抱著自己從小的航天夢加入了北京控制工程研究所(以下簡稱502所),并進入控制科學與工程博士后流動站,從事空間機械臂和空間交會對接方面的研究。袁軍會選擇這樣一個職業源于從小的個人興趣。他告訴記者:“從小我就喜歡看《航空知識》之類的科技雜志,希望自己能成為從事這方面研究的科學家。高考時我毫不猶豫地選擇了自動控制專業。”在大學時,袁軍了解到航空航天促進了自動控制(特別是現代控制理論)這個專業的發展,同時自動控制專業也需要難度和復雜程度不斷提升的航空航天飛行器等受控對象。明知道等待他的將是重重難關,但他依舊堅持了最初的選擇。就這樣,童年時的興趣愛好成了袁軍多年后所從事的職業,這是令許多人都羨慕不已的事情。袁軍也提到,正是因為自己的興趣如此,工作也更為得心應手。看得出,他特別熱愛現在所從事的研究工作。
北京控制工程研究所衛星型號副總設計師 袁軍
目前,袁軍在502所負責的是民用遙感衛星姿態與軌道控制系統設計的工作,主要是航天器制導、導航與控制系統(GNC),推進系統及其部件研制,以及控制科學與信息科學領域的研究。據了解,控制系統和推進系統是航天器中關鍵的兩個分系統,大多數航天器的失效是由于這兩個分系統的故障造成的,所以這樣的研究工作存在比較大的風險和挑戰。
困難坎坷是人們生活的教科書。在袁軍的日常工作中,困難主要來自科研攻關。在他看來,只要航天產品和系統沒有上天運行,就沒有解決不了的問題和困難。但已經在軌道上運行的航天器就不一樣了,一旦產品或系統出了問題就不易解決。首先,查找問題的原因比較困難,只能通過有限的數據分析所有的可能情況。其次,某些關鍵產品出現問題,造成一些關鍵信息的丟失使控制系統無法正常工作,從而使航天器姿態失控,燃料大量消耗,能源告急,最終影響到衛星的安全。袁軍談道:“遇到這種情況是非常緊張和焦慮的,在地面通過更換和維修可以解決問題,在軌道上卻愛莫能助。解決這樣的問題,一要靠冷靜的判斷和決策,對每個動作要進行充分的驗證;二要依靠團隊的力量,大家密切配合;三還需要一定的運氣,把握好有限的一點點希望,因為一旦決策失誤,就沒有機會挽回了。”此時的袁軍表情略顯嚴肅,多年的工作經歷并沒有令他失去認真工作的態度,而是懷抱著夢想,篤定前行。
直面風險 迎接挑戰
幾年前,某衛星發射后失去了-Z方向控制力矩,不是控制系統和推進系統造成的,而是由于一個非常偶然的其他原因。衛星控制系統是一個多變量控制系統,失去一個方向的控制力矩意味著某個方向的執行機構失效。在這種情況下,衛星姿態失控處于高速旋轉狀態,能源告急,衛星的姿態和軌道控制都成為欠驅動控制問題,不能建立正常的姿態和軌道,衛星的有效載荷就不能正常工作。
作為控制系統的技術負責人,袁軍組織項目團隊一起解決了衛星恢復正常姿態和過程中的一系列技術問題:采用了欠驅動噴氣控制實現了衛星的減速和進動對日,確保衛星的安全;提出了欠驅動速率阻尼控制技術,并在該衛星姿態建立正常過程中成功應用,可解決衛星任意單軸失去控制能力的速率阻尼問題;提出了基于干擾角動量自平衡的軌道控制方法,不同于傳統變軌過程中采用噴氣姿控的變軌方案,巧妙利用衛星自身運動特性,實現了欠驅動姿態控制下的軌道控制問題;提出了動量耦合卸載技術,實現了欠驅動姿態控制下的同步回歸凍結的高精度軌跡捕獲。從欠驅動控制方案的確定、細化和仿真,軟件編寫和測試驗證,具體實施細則上做出正確的決策,衛星建立正常姿態并順利進入目標軌道。
如此一步步的攻關沒有一個高水平的團隊是不可能完成的。袁軍講道:“目前國內外尚未發現解決類似問題的可借鑒先例,解決方案的成功實施為欠驅動控制技術研究提供了典型的工程實例,對該方向理論的研究和技術的發展有比較深遠的意義。衛星恢復正常姿態和軌道實施也很成功,使衛星恢復了正常工作,提供的數據已經獲得大量使用,為國家建設做出了很大貢獻。”這一切令袁軍感到非常自豪,這種自豪不僅是為了他和他的團隊,更主要的是作為中國航天工作者的那份自豪。而自豪也化成了一股力量,使袁軍對航天事業始終充滿了熱忱。
嚴慎細實 未雨綢繆
從1994年至今,袁軍在502所已工作了近二十年,這讓他對502所更多了一份獨特的感情。據他介紹,在幾代航天科技工作者的不懈努力下,502所已發展成為技術力量雄厚,專業配套齊全,基礎設施先進,軍、民結合協調發展的綜合性工程技術研究所。其歷史悠久,積累了豐碩的技術成果,且具有自己獨特的科技文化底蘊,在國內外都享有較高聲譽。我國已成功發射的衛星(飛船)的控制、推進分系統及其部件,絕大部分都是由該所研制生產。
在這里多年的學習和研究,也在做事與做人方面深深影響著袁軍,這些感受是型號研制工作的性質所決定的。眾所周知,航天器產品對質量要求很高,一旦發生質量問題后果不堪設想。但事實上,任何產品都不可能做到“零缺陷”,能做到的只有堅持產品研制的質量理念,不斷提高質量管理的意識。袁軍在工作中就一直嚴格貫徹“零缺陷”的工作理念,不放過產品設計、加工、制造、試驗、測試過程中的任何疑點,他在自己負責的項目中采用這種意識和理念進行管理,保證了產品的高質量。
俄國化學家門捷列夫說過,天才只意味著終身不懈的努力。這句話用在袁軍身上再合適不過了。在技術方面,袁軍學習繼承著前輩創造的技術成果,并在工作中不斷將其豐富和創新,注重研究和實際相結合。在做人方面,他嚴謹務實,發揚著航天人特別能吃苦,特別能戰斗,特別能攻關,特別能奉獻的精神。袁軍也堅信,做事一定要嚴慎細實、未雨綢繆,他說:“‘嚴、慎、細、實’,是航天人用生命和汗水總結出來的,是航天人的工作作風,是確保航天產品質量、確保成功的根本方法和經驗總結。未雨綢繆是要把工作重點前移,預想和設想可能出現的故障,做好預案。這些是航天文化中重要的組成成分,更是航天人必須遵守的行動準則。”
2003年,楊利偉乘著神舟五號飛船首次進入了太空,作為中國進入太空的第一人,他是人們心中的航天英雄。而今,在中國人一次又一次的航天夢成真時,人們更應該關注的是像袁軍一樣的筑夢人,是他們讓不可能成為了可能,是他們讓中國人的夢想成真,是他們讓中國在國際航空航天的舞臺上獨領風騷。作為新一代的航天筑夢人,袁軍的夢想卻很簡單,他希望能繼續做好目前的工程研制工作,保證每個項目圓滿成功,同時不斷總結工作中取得的成功和教訓,堅持理論研究和創新,為航天事業的后續發展作出貢獻。
當我們看到中國的某項科學技術能與發達國家媲美,甚至超越它們時,請不要忘記這些辛勤工作在幕后的筑夢人!